La tos de los ratones y la lucha contra la tos ferina
Crédito: CC0 Public Domain
Comúnmente conocida como tos ferina, la tos ferina es una enfermedad respiratoria que resulta de la infección con la bacteria Bordetella pertussis. Esta dolencia suele afectar a los niños y se caracteriza por una tos intensa y persistente. Sin embargo, este síntoma ha sido extremadamente difícil de replicar en modelos animales. Como se describe en un artículo reciente publicado en mBio, un grupo dirigido por investigadores de la Universidad de Osaka estableció con éxito un modelo de ratón que puede reproducir la tos y lo utilizó para investigar los elusivos mecanismos moleculares de la tos ferina.
La tos molesta se describe como ataques de tos paroxística de tos violenta que a menudo pueden afectar la capacidad del paciente para respirar. Sin embargo, la falta de un modelo animal disponible ha impedido que los investigadores comprendan completamente cómo la infección induce esta tos y, a pesar de que existe una vacuna disponible para prevenir la tos ferina, la bacteria ha comenzado a adaptarse a ella. Por lo tanto, el grupo de la Universidad de Osaka tuvo como objetivo identificar el mecanismo que gobierna la tos para facilitar el desarrollo de métodos de tratamiento para las personas con enfermedad activa.
«Inoculamos a los ratones con la bacteria a través de la nariz», dice el autor principal de el estudio Yukihiro Hiramatsu. «Una cepa clásica, llamada B. pertussis 18323, indujo la tos de manera más eficiente. Curiosamente, la capacidad de cada cepa para provocar tos no se correlacionó con su capacidad para colonizar las tráqueas y los pulmones, lo que sugiere que intervienen otros factores mecánicos».
Los investigadores primero examinaron la toxina de la tos ferina (PTx), porque anteriormente se sugirió que desempeñaba un papel en la tos. Una cepa deficiente en PTx no indujo la tos en su modelo de ratón. Sin embargo, la inoculación de ratones con PTx purificada no provocó tos, lo que implica que se requieren otros factores bacterianos. Para identificarlos, el equipo analizó varias cepas mutantes de B. pertussis en su laboratorio. Descubrieron que una cepa deficiente en Vag8, otro factor de virulencia, inducía menos tos que la cepa de tipo salvaje. Además, el lipooligosacárido (LOS), que forma parte de la membrana externa de las bacterias, también contribuyó a los efectos. El tratamiento de las muestras bacterianas con un antibiótico llamado polimixina B, que elimina LOS, dio como resultado una capacidad de inducción de tos significativamente menor.
«Varios experimentos funcionales sugirieron que había dos componentes además de PTx involucrados en la producción de tos», explica el autor principal Yasuhiko Horiguchi. «Los resultados de este trabajo sugirieron que uno era estable al calor, mientras que el otro podía degradarse con el calor, lo que ayudó a identificarlos como Vag8 y LOS».
Mecánicamente, el equipo determinó que LOS induce una molécula llamada bradicinina , que sensibiliza un canal de iones llamado TRPV1 y da como resultado el reflejo de la tos. Vag8 contribuye aún más a esta señalización al bloquear el sistema que inhibe la producción de bradicinina. Además, PTx interfiere con los mecanismos intrínsecos que inhiben TRPV1.
«Estas tres moléculas actúan juntas para exacerbar la señalización de bradicinina y TRPV1 que, en última instancia, provoca la tos», describe Hiramatsu.
La estrategia del equipo El trabajo es extremadamente significativo, ya que no solo desarrollaron el primer modelo de tos ferina en ratones, sino que también identificaron los factores bacterianos específicos responsables de inducir la tos debilitante. Sin duda, estos serán datos cruciales para el desarrollo de métodos terapéuticos dirigidos a la tos ferina.
Explore más
Preguntas y respuestas: La tos ferina es más contagiosa durante las primeras etapas de la enfermedad Más información: Yukihiro Hiramatsu et al, The Mechanism of Pertussis Cough Revealed by the Mouse-Coughing Model, mBio (2022) ). DOI: 10.1128/mBio.03197-21 Información de la revista: mBio
Proporcionado por la Universidad de Osaka Cita: Ratones tosiendo y la lucha contra la tos ferina (31 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-mice-pertussis.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.